市政工程計價 課件 2.隧道工程基礎(chǔ)知識-巖石隧道

市政工程計價主講人：馬知瑤浙江同濟科技職業(yè)學院隧道工程基礎(chǔ)知識（二）爆破（三）隧道開挖（四）支護與襯砌1.火花起爆法2.電力起爆法3.導(dǎo)爆管起爆法（二）爆破火花起爆是用火雷管（銅雷管或紙雷管）和導(dǎo)火索加工成起爆藥卷，通過點燃導(dǎo)火索點燃雷管起爆藥卷。此法操作簡單容易掌握，但不安全因素多（如導(dǎo)火索燃燒速度不均勻不能精確地控制起爆時間，點燃導(dǎo)火索必須在工作面上進行），特別是長隧道和全斷面一次開挖炮眼數(shù)量較多時，戰(zhàn)炮應(yīng)有相應(yīng)的安全措施如點燃信號引線，分工劃分點炮范圍等。（二）爆破——1.火花起爆法此法是用電雷管和導(dǎo)線聯(lián)成爆破網(wǎng)絡(luò)，通過接通電源起爆的。電力起爆可預(yù)先檢測爆破的準確性，防止產(chǎn)生拒爆，安全性好，是較普遍采用的方法。采用此法應(yīng)特別注意對洞內(nèi)電源的管制，注意消除雜散電流、感應(yīng)電流和高壓靜電等，防止產(chǎn)生意外早爆現(xiàn)象。（二）爆破——2.電力起爆法導(dǎo)爆管是一種非電起爆器材。它由普通雷管、激光槍或?qū)П饕?，引爆的?dǎo)爆管以2000m/s的速度傳遞著沖擊波，從而引爆與其相連的雷管（普通瞬發(fā)雷管和非電延時雷管）起爆。此種方法具有抗靜電雜電抗水抗沖擊耐火和傳爆長度大等優(yōu)點。（二）爆破——3.導(dǎo)爆管起爆法1.平洞開挖2.斜井開挖3.豎井開挖（三）隧道開挖隧道開挖一般采用平洞開挖，只有當隧道較長時才采用輔助坑道。平洞的開挖方法具體見本章上文所述。（三）隧道開挖——1.平洞開挖斜井是隧道側(cè)面上方開挖的與之相連的傾斜坑道，可用于增加隧道施工的施工面、通風道、排水道、逃生道。當隧道洞身一側(cè)有較開闊的山谷且覆蓋不太厚時，可考慮設(shè)置斜井。（三）隧道開挖——2.斜井開挖斜井設(shè)計施工時應(yīng)注意以下事項：（1）當隧道埋深不大，地質(zhì)條件較好，隧道側(cè)面有溝谷等低洼地形時，可采用斜井作為輔助坑道。（2）斜井長度一般不超過200米，以降低工程造價及保證運輸效能。因此，在選用較長斜井方案時，應(yīng)作經(jīng)濟性比較。（3）斜井井口位置不應(yīng)設(shè)在洪水可能淹沒處。（4）斜井開挖與一般隧道導(dǎo)坑的開挖工作相同，以保證爆破后的斷面合乎要求。斜井支護一般采用噴錨支護。（5）斜井提升一般采用卷揚機牽斗車，坡度小時也可采用皮帶輸送或無軌運輸，斜井內(nèi)軌道數(shù)視出渣量而定。（6）為保證施工安全，還應(yīng)注意井底車場需加支撐或修筑襯砌。（三）隧道開挖——2.斜井開挖豎井是隧道上方開挖的與隧道相連的豎向坑道，可作為隧道與地表間的聯(lián)通道、通風道、排水道等。常用于長隧道，以增加作業(yè)面，縮短搬運距離；增加換氣和排水口，減短通風排水距離。豎井施工有自下向上兩種掘進方法，前者使用吊盤、吊桶、抓渣機等，豎井直徑可達9m左右、深度可達數(shù)百米以上，一般需修筑到達井位的便道；后者使用掘進機，豎井直徑3m左右、深度不限，但需隧道掘進能夠到達豎井位底部。（三）隧道開挖——3.豎井開挖只為施工而進行的支護稱為臨時支護。隧道開挖后，除堅硬整體性好的穩(wěn)定圍巖外，必須進行及時的臨時支護。常見的類型有：構(gòu)件支撐、錨桿支護、噴混凝土支護和錨噴聯(lián)合支護。（四）支護與襯砌——1.臨時支護（1）構(gòu)件支撐。有木支撐及鋼架支撐。木支撐加工容易、裝卸方便，受力變形大，容易加固，但易腐朽，周轉(zhuǎn)次數(shù)少、消耗大。據(jù)地層松軟程度可采用圓木密排連續(xù)撐和間斷撐，木材多采用堅硬且有彈性的松杉木種。鋼架支撐最好的一種是花拱鋼支撐，即用內(nèi)外層鋼軌或工字鋼彎成弧形并用鋼筋焊成拱節(jié)，每榀花拱由3~5節(jié)用螺栓夾板聯(lián)結(jié)或焊接。（四）支護與襯砌——1.臨時支護（2）錨桿支撐。錨桿是安設(shè)在巖土層深處的受拉構(gòu)件，一端與隧道內(nèi)表面松動巖石相連，另一端錨固在穩(wěn)定的基巖中，用以承受巖層壓力和防止較大變形。錨桿按錨固長度分為端頭（集中）錨固和全長錨固類。每類中又按錨固方式分為機械型和粘結(jié)型，前者以摩擦錨固阻力為主起錨固作用，后者以粘結(jié)力為主起錨固作用。機械型錨桿有鍥縫式和倒鍥式等；粘結(jié)型錨桿的粘結(jié)劑有水泥砂漿，快硬水泥素漿，樹脂等。錨桿是總稱，其組成有錨固體，拉桿及錨頭三部分。（四）支護與襯砌——1.臨時支護（3）管棚。指在隧道開挖輪廓外順縱向預(yù)先置入成排的大直徑鋼管，開挖后用鋼拱架支撐鋼管組成的預(yù)先支護系統(tǒng)。管棚適用于含水的沙土地層和破碎帶，以及淺埋隧道或地面有重要建筑物地段，對防止軟弱圍巖下沉、松弛和坍塌有顯著效果。管棚一般采用Φ80～180mm熱軋無縫鋼管、長度10～45m，可根據(jù)地質(zhì)條件、地層壓力分布、結(jié)構(gòu)形狀布設(shè)在隧道拱部、墻部甚至底部；環(huán)向設(shè)置間距應(yīng)根據(jù)地層破碎程度、地層壓力、導(dǎo)管布置位置來確定，一般為30～50cm。（四）支護與襯砌——1.臨時支護（4）小導(dǎo)管。指預(yù)先沿拱部周邊朝前斜向設(shè)置密排注漿鋼花鋼，鋼花鋼外露端支于格柵拱架上的超前支護系統(tǒng)。小導(dǎo)管多用于較干燥的沙土層、砂卵石層、斷層破碎帶、軟弱圍巖淺埋隧道段，既能加固洞壁一定范圍內(nèi)的圍巖，又能支托圍巖，預(yù)支護效果大于超前錨桿。小導(dǎo)管一般采用Φ42～50mm熱軋無縫鋼管、長度3～5cm。導(dǎo)管前端鉆有注漿孔，后段留有≥30cm，環(huán)向設(shè)置間距為20～50cm，外插角10°～30°。（四）支護與襯砌——1.臨時支護（5）噴混凝土支撐。作為施工支撐也可以采用邊開挖邊噴混凝土的辦法，噴射厚度一般為5～10cm。噴射混凝土是利用壓縮空氣的力量，將混凝土高速噴射到巖壁上，它在高速連續(xù)沖擊下，與巖面緊密的粘接在一起，并能充填巖面的裂隙和凹坑，把巖面的加固成完整而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。噴射混凝土具有速凝、早強、粘接牢固、不用模版、省工省料等優(yōu)點，是一種先進的施工技術(shù)，很有發(fā)展前途。目前主要用于隧道開挖的臨時支護與永久襯砌；隧道大修加固；橋梁墩臺基坑開挖護壁；路基邊坡加固工程及其他地下工程的支護襯砌施工。（四）支護與襯砌——1.臨時支護（6）錨噴聯(lián)合支護。是錨桿支持與噴混凝土結(jié)合的支護方式，根據(jù)圍巖的破碎程度有時需在噴射混凝土層中加設(shè)鋼筋網(wǎng)。（四）支護與襯砌——1.臨時支護永久襯砌是隧道對圍巖的永久支護。永久襯砌有整體式和復(fù)合式。整體式襯砌施工與地面建筑普通混凝土施工作業(yè)大體相同，其特點是襯砌混凝土不需要外膜，超挖大